专利名称：力平衡式弹簧定负荷高度检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种力平衡式弹簧定负荷高度检测装置，属于弹簧性能的检测装置。
对于弹簧性能的检测，检验规范中要求测定弹簧在指定负荷作用下的高度，通常都是用外力压缩弹簧，由测力传感器检测弹簧承受的力，当它承受的力达到指定数值时，测定弹簧高度，其缺点是测力传感器操作和维护均极复杂，检测精度易受干扰，且易于损坏。
本实用新型的目的是要提供一种力平衡式弹簧定负荷高度检测装置，它可以克服上述的缺点，该装置结构简单，易于操作，检测精度较高，适合于检测压力弹簧在指定负荷状态的高度。
本实用新型的目的是这样实现的一种力平衡式弹簧定负荷高度检测装置，其杠杆(2)由支架(3)的销轴(31)铰接，平衡锤(1)装在杠杆(2)左端，支架(3)和(6)固定在主机架(30)上，杠杆(7)由支架(6)的销轴(32)饺接，杠杆(2)通过刀口(8)与杠杆(7)铰接，游标式砝码(9)装在杠杆(7)上，砝码(17)通过刀口(10)和杠杆(7)饺接，支架(13)也装在主机架(30)上，绝缘垫块(12)(15)分别固定在支架(13)内侧的顶部和底部，金属导电块(11)(14)分别固定于绝缘块(12)下面，和绝缘块(15)上面，杠杆(7)金属导电块(11)(14)各自以导线(24)(23)(22)连接于可编程序控制器(26)，位移传感器(21)固定于浮动平台(27)上，通过信号传输电缆(25)连接于可编程序控制器(26)，滑动杆(29)下端固接一承压块(18)，上部有导向套(16)，且与主机架(30)连接，通过其末端的刀口(35)和杠杆(2)铰接，滑动杆(29)上面有2竖杆(33)，压块(4)和弹簧(5)装在竖杆(33)上，用螺母(34)固定，浮动平台(27)下部连接一液压缸(28)，承载小车(20)置于浮动平台(27)上。
浮动平台(27)上可放置圆盘形承载垫(36)，滑动杆(29)下面装有圆盘形承压块(37)。
在主机架(30)右侧面装有一支架(43)和支架(46)，并和主机架(30)绝缘，支架(43)(46)各有一圆孔，托盘(44)和(47)可从孔中通过，砝码(42)(45)各自置于支架(43)和(46)上，导线(38)连接于托盘(44)，导线(39)连接于支架(46)，导线(40)连接于托盘(47)，导线(41)连接于支架(43)，导线(38)(39)(40)(41)另一端接于可编程序控制器(26)。
图1检测装置示意图。
图2检测是螺旋形弹簧示意图；图3检测三点定负荷高度示意图。
兹结合附图对力平衡式弹簧定负荷高度检测装置的结构详细叙述由图1、2，平衡锤(1)装在杠杆(2)的左端，杠杆(2)由支架(3)的销轴(31)铰接，支架(3)固定在主机架(30)上面，杠杆(7)由支架(6)以销轴(32)铰接，支架(6)也固定在主机架(30)上，杠杆(2)右上端有刀口(8)，通过此刀口(8)使杠杆(2)与(7)铰接，游标式砝码(9)装在杠杆(7)上，砝码(17)通过刀口(10)和杠杆(7)饺接，支架(13)装在主机架(30)上，(12)和(15)分别固定在支架(13)内侧的顶部和底部，金属导电块(11)和(14)也分别固定于绝缘块(12)的下面以及绝缘块(15)的上面，杠杆(7)、金属导电块(11)和(14)各自有导线(24)(23)(22)连接于可编程序控制器(26)，位移传感器(21)固定于浮动平台(27)上，通过信号传输电缆(25)连接于可编程序控制器(26)，滑动杆(29)下端固接一承压块(18)，滑动杆(29)上部有导向套(16)，通过它与主机架(30)相连接，且通过滑动杆(29)末端的刀口(35)和杠杆(2)饺接，滑动杆(29)上面有2竖杆(33)，压块(4)和弹簧(5)装在竖杆(33)上，上端用螺母(34)固定，压块(4)和弹簧(5)使滑动杆(29)与杠杆(2)可靠地铰接，浮动平台(27)下部连接一个液压缸(28)，承载小车(20)安置于浮动平台(27)上面，欲检测的弹簧(19)放在承载小车(20)上面，(图中是板式弹簧)，如果将承载小车(20)改为圆盘形承载垫(36)，把承压块(18)改为圆盘形承压块(37)，承压垫置于浮动平台中心位置，欲检测的弹簧置于承载垫上面，则可以检测螺旋形弹簧。
由图3，在主机架(30)右侧面装有一支架(43)和支架(46)，并和主机架(30)绝缘，支架(43)(46)各有一圆孔，托盘(44)和(47)可从孔中通过，砝码(42)(45)各自置于支架(43)和(46)上，导线(38)连接于托盘(44)，导线(39)连接于支架(46)，导线(40)连接于托盘(47)，导线(41)连接于支架(43)，导线(38)(39)(40)(41)另一端接于可编程序控制器(26)。
使用时，把欲检测的弹簧置于承载小车(20)上，将指定的弹簧的负荷，通过杠杆(2)(7)的力臂关系折算为砝码重量，调整砝码(17)和游标式砝码(9)，使作用于滑动杆(29)的力等于指定负荷，这时杠杆(7)和金属导电块(14)接触形成导电回路，由程序控制器(26)接收，而杠杆(7)和金属块(11)并不构成导电回路。
使液压缸(28)推动浮动平台(27)上升而压缩弹簧(19)，弹簧的弹性力通过承压块(18)作用于滑动杆(29)并传递于杠杆(2)(7)；当弹簧的弹性力大于指定负荷时，杠杆(7)向上运动，于是杠杆(7)和金属导电块(14)的电路断开，可编程序控制器(26)采集位移传感器(21)数据，将它记忆储存。当杠杆(7)继续向上运动直到与金属导电块(11)接触并构成一导电回路，于是液压缸(28)变为向下运动，使浮动平台(27)也向下运动，作用于滑动杆(29)上弹性力逐渐下降，当弹性力低于指定负荷时，杠杆(7)向下运动，使杠杆(7)与金属导电块(11)形成的电路断开，程序控制器(26)采集位移传感器(21)数据，并予以储存，液压缸向下运动恢复为起始位置。
可编程序控制器(26)将两次采集到的位移传感器(21)的数据相加起来再除以2做减数，一个固定的常数(假定弹簧高度为零时，位移传感器的数值，是予先存入可编程序控制器的)，做被减数计算即得出了本被测工件在指定负荷状态的高度。将两次所测得的数据相加再除以2的目的在于，滤去测试数据中所含有的系统的磨擦力和惯性力的影响，因为磨擦力和惯性力在杠杆(7)向上运动和向下运动时是方向相反大小相等的。所以采用如上的数学处理所求出的弹簧高度纯是指定负荷作用于弹簧的高度。
如果被测弹簧的高度在产品合格范围之外，则可编程序控制器发出一个报警信号。
在产品合格品范围之内的被测弹簧还要按其指定负荷下的高度分为高、中、低三个级别，可编程序控制器将对被测工件属于何种级别进行识别，并发出相应的信号(如由蓝、绿、白的三色指示灯指示高、中、低三个级别)，由工作人员按照信号指示分别收集、存放。可编程序控制控制器的型号为FX0-30型，F1-40MR型，属于市售产品。
如果检测弹簧的刚度，请参见图3，随着杠杆(7)受被测工件的作用力而向上然后向下移动，带动砝码(17)托盘(44)托盘(47)同步移动，可以自动增加两级负荷(向下运动时自动减少两极负荷，导线(38)和导线(41)通过托盘(44)和支架(43)构成了一组电的回路，导线(39)和(40)通过支架(46)和托盘(47)构成一组电的回路，由它们和杠杆(7)、导线(24)、金属导电块(14)、导线(22)、金属导电块(11)、导线(23)所构成的电的回路的通断逻辑由可编程序控制器(26)采集位移位感器(21)的数据，可以采集三组数据(同一负载向上运动时所采集的数据和向下运动时所采集的数据为一组数据)，通过数学处理后可计算出被测工件在3种负荷下的高度，第一是在砝码(17)作用下的高度，第二是在砝码(17)(42)共同作用下的高度，第三是在砝码(17)(42)(45)共同作用下的高度。以第三个高度减去第一个高度做除数，以砝码(42)和(45)作用于滑动杆(29)的力的被除数即可求出被测工件(19)的刚度，刚度值由可编程序控制器(26)显示出来。
与现有技术相比，力平衡式弹簧定负荷高度检测装置具有下列优点1、结构简单，操作和维护均极简易；2、可靠性高，检测精度高，适合于检测压力弹簧在指定负荷状态的高度；3、对质量不合格的弹簧；程序器会发出报警信号；4、对合格的产品可分为高、中、低三个等级，由蓝、红、白色指示灯显示其等极。
权利要求1.一种力平衡式弹簧定负荷高度检测装置，其特征在于杠杆(2)由支架(3)的销轴(31)铰接，平衡锤(1)装在杠杆(2)左端，支架(3)和(6)固定在主机架(30)上，杠杆(7)由支架(6)的销轴(32)铰接，杠杆(2)通过刀口(8)与杠杆(7)铰接，游标式砝码(9)装在杠杆(7)上，砝码(17)通过刀口(10)和杠杆(7)铰接，支架(13)也装在主机架(30)上，绝缘垫块(12)(15)分别固定在支架(13)内侧的顶部和底部，金属导电块(11)(14)分别固定于绝缘块(12)下面，和绝缘块(15)上面，杠杆(7)金属导电块(11)(14)各自以导线(24)(23)(22)连接于可编程序控制器(25)，位移传感器(21)固定于浮动平台(27)上，通过信号传输电缆(25)连接于可编程序控制器(26)，滑动杆(29)下端固接一承压块(18)，上部有导向套(16)，且与主机架(30)连接，通过其末端的刀口(35)和杠杆(2)铰接，滑动杆(29)上面有2竖杆(33)，压块(4)和弹簧(5)装在竖杆(33)上；用螺母(34)固定，浮动平台(27)下部连接一液压缸(28)，承载小车(20)置于浮动平台(27)上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于浮动平台(27)上可放置圆盘形承载垫(36)，滑动杆(29)下面装有圆盘形承压块(37)。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于在主机架(30)右侧面装有一支架(43)和支架(46)，并和主机架(30)绝缘，支架(43)(46)各有一圆孔，托盘(44)和(47)可从孔中通过，砝码(42)(45)各自置于支架(43)和(46)上，导线(38)连接于托盘(44)，导线(39)连接于支架(46)，导线(40)连接于托盘(47)，导线(41)连接于支架(43)，导线(38)(39)(40)(41)另一端接于可编程序控制器(26)。
专利摘要一种力平衡式弹簧定负荷高度检测装置,杠杆以销轴固接于支架上,游标式砝码装在杠杆上,绝缘块装在支架内侧的顶部和底面上,金属导电块固定于绝缘块上面和下面,杠杆和金属导电块各以导线连接于可编程序控制器,位移传感器固定于浮动平台上,通过电缆连接于可编程序控制器,滑动杆下端固接一承压块,平台下部连接一液压缸,承载小车置于浮动平台上面,检测的弹簧置于小车上面,本装置操作、维护均易,检测精度高。
文档编号G01N3/00GK2275715SQ96241648
公开日1998年3月4日 申请日期1996年11月4日 优先权日1996年11月4日
发明者史伟志 申请人:史伟志